DWMED

Proces utleniania jonów jodkowych jonami nadtlenodisiarczanowymi przebiega w środowisku wodnym zgodnie z równaniem stechiometrycznym:

Na podstawie: P. W. Atkins, L. Jones, Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje, Warszawa 2018.

Podczas wyznaczania rzędowości opisanej reakcji chemicznej względem każdego z substratów stwierdzono, że w wyniku dwukrotnego zwiększenia stężenia jonów jodkowych (przy stałym stężeniu jonów S₂O₈^2–) szybkość reakcji wzrasta dwukrotnie. Zmniejszając dwukrotnie stężenie jonów S₂O₈^2– (przy stałym stężeniu jonów jodkowych) szybkość reakcji utleniania jonów jodkowych dwukrotnie maleje.

Napisz równanie kinetyczne opisanego procesu.

Temperatura wrzenia amidów jest ściśle powiązana z budową ich cząsteczek. Na poniższym diagramie litery A÷F oznaczają pewne amidy różniące się liczbą atomów węgla w cząsteczce oraz rzędowością. Są to w losowej kolejności wymienione związki chemiczne o nazwach: etanoamid, N,N-dimetylometanoamid, N-metyloetanoamid, metanoamid, N,N-dimetyloetanoamid, , N-metylometanoamid.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Wyjaśnij, dlaczego temperatury wrzenia amidów zwykle maleją wraz ze wzrostem ich rzędowości?

Zbadano wpływ zmiany stężeń początkowych substratów A i B na szybkość pewnej reakcji chemicznej biegnącej według schematu:

3A_(g) + 2B_(g) → X_(g)

Każde z doświadczeń przeprowadzono w temperaturze 400 K. Dane zebrano w tabeli.

Uwzględniając wartość stałej szybkości opisanej reakcji chemicznej napisz jej równanie kinetyczne oraz określ całkowitą rzędowość.

Wiadomo, że w dwudodatnich jonach metalicznego pierwiastka Y elektrony opisane są czternastoma orbitalami, przy czym elektrony sparowane – trzynastoma orbitalami. Wodny roztwór pewnego związku chemicznego zawiera wyżej opisane jony pierwiastka Y oraz aniony reszty kwasowej nasyconego kwasu monokarboksylowego. W cząsteczkach tego kwasu atomy węgla stanowią 40% masy.

Wykonaj niezbędne obliczenia, a następnie ustal wzór sumaryczny oraz nazwę systematyczną związku chemicznego, o którego wodnym roztworze mowa.

W cząsteczkach pewnych kwasów karboksylowych stosunek wagowy pierwiastków (C:H:O) wynosi 9:1:12, przy czym liczba atomów węgla równa jest liczbie atomów tlenu.

Narysuj wzory półstrukturalne cząsteczek opisanych związków chemicznych, wiedząc, że ich wzór rzeczywisty jest taki sam, jak wzór empiryczny, a atomy węgla połączone są wyłącznie wiązaniami typu sigma (σ).

Paracetamol oraz salicylamid są amidami o działaniu leczniczym. Pierwszy z wymienionych związków chemicznych jest pochodną 4-hydroksyaniliny i kwasu octowego, drugi natomiast – kwasu salicylowego i amoniaku. Przeprowadzono doświadczenie z wykorzystaniem wodnych zawiesin paracetamolu i salicylamidu  oraz sproszkowanego mocznika i węglanu potasu. Po dodaniu do każdej z probówek stechiometrycznej ilości kwasu siarkowego(VI), ich zawartość ogrzewano na łaźni wodnej.

Narysuj półstrukturalne wzory cząsteczek paracetamolu oraz salicylamidu.

Paracetamol oraz salicylamid są amidami o działaniu leczniczym. Pierwszy z wymienionych związków chemicznych jest pochodną 4-hydroksyaniliny i kwasu octowego, drugi natomiast – kwasu salicylowego i amoniaku. Przeprowadzono doświadczenie z wykorzystaniem wodnych zawiesin paracetamolu i salicylamidu  oraz sproszkowanego mocznika i węglanu potasu. Po dodaniu do każdej z probówek stechiometrycznej ilości kwasu siarkowego(VI), ich zawartość ogrzewano na łaźni wodnej.

Określ zmiany jakie zaobserwowano w każdej z probówek podczas prowadzenia opisanego doświadczenia.

Paracetamol oraz salicylamid są amidami o działaniu leczniczym. Pierwszy z wymienionych związków chemicznych jest pochodną 4-hydroksyaniliny i kwasu octowego, drugi natomiast – kwasu salicylowego i amoniaku. Przeprowadzono doświadczenie z wykorzystaniem wodnych zawiesin paracetamolu i salicylamidu  oraz sproszkowanego mocznika i węglanu potasu. Po dodaniu do każdej z probówek stechiometrycznej ilości kwasu siarkowego(VI), ich zawartość ogrzewano na łaźni wodnej.

Dla probówek o numerach 2 oraz 3 napisz równania przebiegających w nich reakcji chemicznych.

Paracetamol oraz salicylamid są amidami o działaniu leczniczym. Pierwszy z wymienionych związków chemicznych jest pochodną 4-hydroksyaniliny i kwasu octowego, drugi natomiast – kwasu salicylowego i amoniaku. Przeprowadzono doświadczenie z wykorzystaniem wodnych zawiesin paracetamolu i salicylamidu  oraz sproszkowanego mocznika i węglanu potasu. Po dodaniu do każdej z probówek stechiometrycznej ilości kwasu siarkowego(VI), ich zawartość ogrzewano na łaźni wodnej.

Mieszaniny poreakcyjne znajdujące się w drugiej oraz trzeciej probówce umieszczono w dwóch nieoznakowanych kolbach.

Zaprojektuj doświadczenie, którego celem będzie identyfikacja zawartości każdego z naczyń. W tym celu wybierz (podkreślając) jeden spośród dostępnych odczynników: CuSO_4(aq), fenoloftaleina, AgNO_3(aq), Ba(OH)_2(aq), HCl_(aq), a następnie zapisz stosowne obserwacje i wynikający z nich wniosek końcowy.

W kolbie stożkowej zawierającej 100 cm³ wody destylowanej z dodatkiem kilku kropli fenoloftaleiny umieszczono 2,96 g próbki pewnego nasyconego alifatycznego kwasu jednokarboksylowego. Zawartość naczynia wymieszano i uzupełniono wodą destylowaną do objętości 150 cm³, a następnie zmiareczkowano wodnym roztworem wodorotlenku sodu o stężeniu 0,4 mol∙dm^-3. Punkt równoważnikowy osiągnięto w momencie wykorzystania 100 cm³ roztworu wodorotlenku.

Określ, jaki odczyn miał uzyskany w punkcie równoważnikowym miareczkowania roztwór? Odpowiedź uzasadnij równaniem reakcji chemicznej zapisanym w formie jonowej skróconej. Skorzystaj ze wzoru ogólnego szeregu homologicznego kwasów, do którego należy związek chemiczny opisany w informacji wprowadzającej.

W kolbie stożkowej zawierającej 100 cm³ wody destylowanej z dodatkiem kilku kropli fenoloftaleiny umieszczono 2,96 g próbki pewnego nasyconego alifatycznego kwasu jednokarboksylowego. Zawartość naczynia wymieszano i uzupełniono wodą destylowaną do objętości 150 cm³, a następnie zmiareczkowano wodnym roztworem wodorotlenku sodu o stężeniu 0,4 mol∙dm^-3. Punkt równoważnikowy osiągnięto w momencie wykorzystania 100 cm³ roztworu wodorotlenku.

Wykonaj niezbędne obliczenia i ustal wzór sumaryczny kwasu, którego wodny roztwór poddano miareczkowaniu.

W kolbie stożkowej zawierającej 100 cm³ wody destylowanej z dodatkiem kilku kropli fenoloftaleiny umieszczono 2,96 g próbki pewnego nasyconego alifatycznego kwasu jednokarboksylowego. Zawartość naczynia wymieszano i uzupełniono wodą destylowaną do objętości 150 cm³, a następnie zmiareczkowano wodnym roztworem wodorotlenku sodu o stężeniu 0,4 mol∙dm^-3. Punkt równoważnikowy osiągnięto w momencie wykorzystania 100 cm³ roztworu wodorotlenku.

Rozważając wodne roztwory, między kwasem Brønsteda, a sprzężoną z nim zasadą  istnieje pewna relacja opisana wyrażeniem zwanym iloczynem jonowym wody (K_w), który w temperaturze 25 ^oC ma wartość około 10^–14:

K_w = K_a ∙ K_b

W przypadku wodnych roztworów soli pochodzących od słabego kwasu i mocnej zasady, w opisanym wyrażeniu K_b to stała równowagi reakcji hydrolizy zasady Brønsteda, natomiast K_a to stała dysocjacji sprzężonego z nią kwasu.

Na podstawie: P. W. Atkins, Chemia fizyczna, Warszawa 2012.

Wiedząc, że w opisanych warunkach reakcji hydrolizy ulega mniej niż 5% jonów, wykonaj niezbędne obliczenia i określ wartość pH roztworu uzyskanego w punkcie równoważnikowym miareczkowania. Wynik podaj z dokładnością do cyfry jedności.

W trzech probówkach strącono wodorotlenek miedzi(II), a następnie w każdej z nich, w sposób losowy umieszczono wodne roztwory acetonu, etanalu oraz kwasu octowego. Każdym z naczyń energicznie wstrząśnięto i ogrzewano na łaźni wodnej o temperaturze około 90 ⁰C. Tylko w drugiej probówce zaobserwowano zmiany przed rozpoczęciem ogrzewania. W pierwszym i trzecim naczyniu po zakończeniu doświadczenia odnotowano zmianę barwy znajdującego się w nich osadu – odpowiednio na kolor czarny oraz ceglasty.

Określ, co zaobserwowano w drugiej probówce przed rozpoczęciem ogrzewania jej zawartości? Odpowiedź uzasadnij równaniem reakcji chemicznej, której przebiegowi towarzyszyły takie, a nie inne podane przez Ciebie obserwacje.

W trzech probówkach strącono wodorotlenek miedzi(II), a następnie w każdej z nich, w sposób losowy umieszczono wodne roztwory acetonu, etanalu oraz kwasu octowego. Każdym z naczyń energicznie wstrząśnięto i ogrzewano na łaźni wodnej o temperaturze około 90 ⁰C. Tylko w drugiej probówce zaobserwowano zmiany przed rozpoczęciem ogrzewania. W pierwszym i trzecim naczyniu po zakończeniu doświadczenia odnotowano zmianę barwy znajdującego się w nich osadu – odpowiednio na kolor czarny oraz ceglasty.

Napisz równanie reakcji chemicznej, jaka doprowadziła do powstania czarnej substancji i podaj wzór sumaryczny związku chemicznego wchodzącego w skład ceglastego osadu.

W trzech probówkach strącono wodorotlenek miedzi(II), a następnie w każdej z nich, w sposób losowy umieszczono wodne roztwory acetonu, etanalu oraz kwasu octowego. Każdym z naczyń energicznie wstrząśnięto i ogrzewano na łaźni wodnej o temperaturze około 90 ⁰C. Tylko w drugiej probówce zaobserwowano zmiany przed rozpoczęciem ogrzewania. W pierwszym i trzecim naczyniu po zakończeniu doświadczenia odnotowano zmianę barwy znajdującego się w nich osadu – odpowiednio na kolor czarny oraz ceglasty.

Przyporządkuj numerom probówek dodane do nich roztwory: kwasu, aldehydu oraz ketonu, a następnie podaj numer tego naczynia, w którym przebiegła reakcja redoks.